分离工程第三章复习题(2020年九月整理).doc

第三章复习题一填空题1在塔顶和塔釜同时出现的组分为（）2设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示()3设计变量分为（）与（）。

4萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（）。

5恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（）出来。

6设计变量分为可调设计变量和（），装置的设计变量与各单元设计变量的关系为（）。

7在塔顶和塔釜同时出现的组分为（）。

8在塔顶和塔釜同时出现的组分为（）。

9萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（）。

10萃取精馏萃取剂从()加入塔中，萃取剂再生塔萃取剂从()取出。

11对于能生成二元最低恒沸物的物系来说，x ，y 大小关系在恒沸点左侧为（），在恒沸点右侧为（）。

12在一个塔中精馏某二元最低恒沸物时，塔顶得到的产物是（），塔底得到的产物是（）。

13萃取精馏塔中，当原料以（）热状况加入时，精馏段与提馏段中的溶剂浓度大致相等，萃取剂将从塔（）出来。

14活度系数1γ>的溶液为（）溶液，活度系数1γ<的溶液为（）溶液。

15多组分精馏与多组分吸收过程均不能对所有组分规定分离要求，而只能对分离操作中起关键作用的组分即关键组分规定分离要求，其中多组分精馏过程最多只能有()个关键组分。

16端值常数A 为()时体系为理想溶液，A 为()时体系为负偏差溶液。

17用郭氏法分析，串级单元的可调设计变量为（），侧线采出板的可调设计变量为（）。

18根据萃取精馏原理，通常希望所选择的萃取剂与塔顶组分形成具有（）偏差的非理想溶液，与塔底组分形成理想溶液或具有（）偏差的非理想溶液。

19萃取精馏塔中，当原料以液相加入时，则提馏段中的溶剂浓度将会因料液的加入而变得比精馏段（），此时为了保证整个塔内萃取剂的浓度，常将部分溶剂随（）一起加入。

20恒沸精馏过程恒沸剂的加入不仅影响原溶液组分(挥发度或相对挥发度a)，同时与原溶液中的一个或几个组分形成恒沸物，当形成最低温度的恒沸物时恒沸剂从塔（）出来。

21在多组分精馏过程中，由芬斯克公式计算的最少理论板数决定于两组分的分离要求和（），与进料组成（）。

22恒沸精馏溶剂从()加入塔中，溶剂从塔()取出。

23根据萃取精馏原理，通常希望所选择的萃取剂与塔顶组分形成具有（）偏差的非理想溶液，与塔底组分形成理想溶液或具有（）偏差的非理想溶液。

24活度系数1γ>的溶液为（）溶液，活度系数1γ<的溶液为（）溶液。

25对拉乌尔定律产生偏差的溶液称为()或()。

26对于能生成二元恒沸物的物系来说，在恒沸点处气液相两相组成（）。

在恒沸点两侧组分的挥发能力（）。

二选择题1设计变量数就是（）A. 设计时所涉及的变量数B.约束数C.独立变量数与约束数的和D.独立变量数与约束数的差2当蒸馏塔的产品不合格时，可以考虑（）A.提高进料量B.降低回流比C.提高塔压D.提高回流比3假设相对挥发度与组成关系不大且不同组分的塔板效率相同，通过对若干不同组分系统的精馏计算结果分析研究发现，()下组分的分配比接近于实际操作回流比下的组分分配比。

B. 高回流比B.低回流比C.全回流D.最小回流比4固定设计变量的数目约束变量数就是（）a.过程所涉及的变量的数目；b.固定设计变量的数目c.独立变量数与设计变量数的和；d.变量之间可以建立的方程数和给定的条件5当蒸馏塔的回流比小于最小的回流比时（）a.液相不能气化b.不能完成给定的分离任务c.气相不能冷凝d.无法操作6当蒸馏塔的产品不合格时，可以考虑（）a.提高进料量b.降低回流比c.提高塔压d.提高回流比7如果二元物系,γ1>1,γ2>1,则此二元物系所形成的溶液一定是（）a. 正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不确定8下列哪一个不是均相恒沸物的特点（）a.气化温度不变b.气化时气相组成不变c.活度系数与饱和蒸汽压成反比d.冷凝可以分层9对一个恒沸精馏过程，从塔内分出的最低温度的恒沸物（）a.一定是做为塔底产品得到b.一定是为塔顶产品得到c.可能是塔项产品，也可能是塔底产品d.视具体情况而变10在一定温度和组成下，A 、B 混合物的总蒸汽压为P ，若P P P P S B S A>>,，则该溶液()（1） 形成最低恒沸物，（2）形成最高恒沸物，（3）不形成恒沸物11当萃取塔塔顶产品不合格时，可采用下列方法来调节()（1）加大回流比，（2）加大萃取剂用量，（3）增加进料量。

12最高恒沸物，压力增加使恒沸组成中汽化潜热小的组分()（1）增加，（2）不变，（3）减小13汽液平衡关系0i i i i py x p γ=的适用条件是（）（A ）无限制条件（B ）低压条件下的非理想液相（C ）理想气体和理想溶液（D ）理想溶液和非理想气体14如果二元物系有最低压力恒沸物存在，则此二元物系所形成的溶液一定是（）（A ）正偏差溶液（B ）理想溶液（C ）负偏差溶液（D ）不一定15如果二元物系有最高压力恒沸物存在，则此二元物系所形成的溶液一定是（）（A ）正偏差溶液（B ）理想溶液（C ）负偏差溶液（D ）不一定16下列哪一个不是均相恒沸物的特点（）（A ）气化温度不变（B ）气化时气相组成不变（C ）活度系数与饱和蒸汽压成反比（D ）冷凝可以分层17下列表述不正确的是（ ）。

(A)二元理想溶液的压力组成图中，总压和各组分的分压与液相组成都成直线关系(B)完全互溶的二元物系，不形成恒沸物的非理想溶液的蒸汽总压都介于两纯组分蒸汽压之间(C)完全互溶的二元物系，由相律可知恒沸物在两相平衡时其自由度为“0”(D)完全不互溶的二元物系，当处于平衡状态时总压等于两饱和蒸汽压之和18在液相部分互溶的二元系恒温相图中，下列（）系统的两液相共存区的溶液蒸汽压大于两纯组分的蒸汽压，且蒸汽组成介于两液相组成之间。

（A ）均相恒沸物 （B ）非均相共沸物（C ）非均相共沸物和均相恒沸物 （D ）既不是非均相共沸物也不是均相恒沸物19在均相恒沸物条件下，其饱和蒸汽压和活度系数的关系应用（）。

（A ）120201γγ=p p （B ）210201γγ=p p （C ）120201γγ>p p （D ）210201γγ>p p 20如果二元物系有最低压力恒沸物存在，则此二元物系所形成的溶液一定是（）。

（A ）正偏差溶液 （B ）理想溶液（C ）负偏差溶液 （D ）不一定21用郭氏法分析可知部分气化和绝热闪蒸可调设计变量数分别为（ ）。

（A ）1，1 （B ）1，0（C ）0，1 （D ）0，0三判断题1. 计算溶液泡点时，若∑=>-Ci i i X K 101，则说明温度偏高。

（）2. 分离过程是将混合物分离成组成不相同的两种产品的操作。

（）3. 在精馏塔中，温度分布主要反映物流的组成，而总的级间流量分布则主要反映了热衡算的限制。

()4. 在萃取精馏中所选的萃取剂希望与塔顶馏出组份形成具有正偏差的非理想溶液。

（）5. 由芬斯克公式可看出，最少理论板数与进料组成有关，且公式计算的精确度在很大程度上取决于相对挥发度数据的可靠性。

（）6. 对窄沸程的精馏过程，其各板的温度变化由组成的改变决定，故可由相平衡方程计算各板的温度。

（）7. 分离工程是熵减的过程，可自发进行。

（）8. 选择分离过程最基本的原则是可行性。

（）9. 化学吸收的类型是按化学反应类型划分的。

（）10. 在选择气液传质分离设备中，乱堆填料塔的分离效率大于规整填料塔。

（）11分离过程是将化合物分离成为组成互不相同的两种产品的操作。

()12气液平衡常数Κi=Φi L ，适用于气相为理想气体，液相为理想溶液（）13在选择共沸剂时，应使原有组分间生成共沸物。

（）14对拉乌尔定律有偏差的物系一定是恒沸体系。

（）15绝热闪蒸过程，节流后的温度降低。

（）16若组成为i z 的物系，1>∑K X i i ，且1/>∑i i k y ，其相态为气液两相。

（）17在精馏操作中回流比是可调设计变量。

（）18在萃取精馏操作中，液相流率总是大于气相流率。

（）19在萃取精馏中所选的萃取剂使p 1A 值越大，溶剂的选择性越大。

（）。

20如果二元物系有最大正偏差存在，则此物系所形成的溶液为最高温度恒沸物。

（）21在萃取精馏操作中，溶剂回收段液相流率小于气相流率。

（）22无论A-B 组成何种物系，若A 为轻组分，则分离时易挥发组分一定是A 。

（）23对拉乌尔定律有偏差的物系一定是恒沸体系。

（）24由芬斯克公式可看出，最少理论板数与进料组成有关，且公式计算的精确度在很大程度上取决于相对挥发度数据的可靠性。

（）4简答与分析题1简述精馏过程全回流的特点。

2对于二元恒沸精馏，在压力变化明显影响恒沸组成时，常采用变压操作的双塔精馏（双压分离精馏）。

利用双压分离精馏分离恒沸物、请画出T-x-y及对应的流程图，并标出每个塔进料、塔顶、塔底物流。

3现有甲乙酮（1）－水（2）物系，在大气压下该物系形成正偏差恒沸物，恒沸组成为含甲乙酮65%，而在0.7MPa的压力下，恒沸组成含甲乙酮50%，试分析：利用双压分离精馏分离含甲乙酮小于65%的甲乙酮－水物系（画出T-x-y及流程图，具体标出每个塔进料、塔顶、塔底物流）。

3精馏的最小回流比：4理论板及清晰分割5什么是恒沸精馏，如何用三角相图求解恒沸剂用量。

6叙述用简捷法作萃取精馏过程理论板数的步骤。

7恒沸精馏与萃取精馏的异同点。

8试分析多组分精馏在最小回流情况下，恒浓区出现的位置（按清晰分割处理，分只有轻非关键组分的物系、只有重非关键组分的物系两种情况论述）。

五计算题1要求在常压下分离环己烷a.（沸点80.8℃）和苯b.（沸点80.2℃），它们的恒沸组成为苯0.502（摩尔分数），共沸点77.4℃，现以丙酮为恒沸剂进行恒沸精馏，丙酮与环己烷形成恒沸物，共沸组成为0.60（环己烷摩尔分数），若希望得到几乎纯净的苯，试计算：1需恒沸剂量。

2塔顶、塔釜馏出物量各为多少。

（以100kmol/h进料计）2已知A、B两组分在压力p=760mmhg下所形成的均相恒沸物的组成XA=0.65（摩尔分率），在恒沸温度下纯A组分的饱和蒸汽压电效应507mmhg，纯B 组分的饱和蒸气压=137=mmhg求：a.在恒沸组成条件下的活度系数。

b.该恒沸物是最低温度恒沸物还是最高温度恒沸物？为什么？3第一段甲烷塔的进料组成和在塔压与平均温度下各组分的K如下:i要求塔底乙烯的回收率为93.4%，塔顶甲烷回收率为98.9%，试确定:(1)关键组分，非关键组分，分配组分，非分配组分。

(2)按清晰分割预算塔顶釜液的流量和组成。

（3）若为非清晰分割，试叙述计算方法和步骤。

（15分）4已知A、B两组分在压力p=760mmhg下所形成的均相恒沸物的组成x A=0.65（摩尔分率），在恒沸温度下纯组分的饱和蒸汽压507mmhg，纯B组分的饱和蒸气压=137mmhg求：a.在恒沸组成条件下的活度系数之比。